本發(fā)明涉及合成稻田除草劑五氟磺草胺中間體的方法，具體地說是一種2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成方法。

背景技術(shù)：

2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯(cas:405264-04-2)是合成稻田除草劑五氟磺草胺的重要中間體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：

五氟磺草胺(penoxsulam)是一種稻田用廣譜低毒苗后除草劑，由美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)式如下：

2004年在美國epa正式注冊登記，2005-2009年先后在意大利、西班牙、日本、中國登記。五氟磺草胺幾乎在農(nóng)業(yè)、林業(yè)和非農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域里都有廣泛使用，作為稻田用廣譜除草劑，五氟磺草胺可有效防除稗草(包括對敵稗、二氯喹啉酸及抗乙酰輔酶a羧化酶具抗性的稗草)，一年生莎草科雜草，并對鯉腸、田菁、鴨舌草、竹節(jié)花等眾多闊葉雜草有效。

2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯是制備五氟磺草胺的關(guān)鍵中間體，目前只有陶氏公司具有生產(chǎn)能力，其合成工藝是間氟三氟甲苯在正丁基鋰存在下，在-78℃低溫下碳酸化，再酰胺化，霍夫曼降解得到2-氟-6-三氟甲基苯胺。

該工藝合成路步驟短，原料是已經(jīng)工業(yè)化產(chǎn)品，但該路線用到正丁基鋰，在使用時需要液氮－78℃超低溫?zé)o水無氧下進(jìn)行反應(yīng)，由于正丁基鋰非常昂貴，且遇到潮氣和水立即著火，因此對溶劑要求非?？量?，必須絕對無水，后處理也有爆炸的危險，該工藝的最大問題是在操作及后處理存在安全隱患，這些苛刻的條件限制了該產(chǎn)品的生產(chǎn)能力及生產(chǎn)成本。另外第三步霍夫曼降解收率只有45％，最后一步反應(yīng)收率58％。

在陶氏的其他類似文獻(xiàn)報道中，介紹了按照如下方法來制備：

各步反應(yīng)收率均較高，但第一步仍用到了活性非常高很容易起火爆炸的正丁基鋰，且該步反應(yīng)中需要在-80℃超低溫下進(jìn)行反應(yīng)，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述方法的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種有工業(yè)化價值的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成方法，反應(yīng)式為：

以鄰三氟甲基苯胺為原料，經(jīng)過?；?、烷基化、硝化、脫烷基、還原、重氮化氟化、水解、磺酰化反應(yīng)合成中間體2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯。

將鄰三氟甲基苯胺(ⅰ)與乙酸酐于60-100℃下，反應(yīng)3-8小時，然后減壓濃縮，減壓旋蒸分離出過量的乙酸酐，剩余料加水打漿處理，冰水浴冷卻過濾得到白色固體2-(三氟甲基)乙酰苯胺(ⅱ)，反應(yīng)選擇性98％，得率95％。

其中，鄰氨基三氟甲苯：乙酸酐＝1:0.5～1.5，優(yōu)選鄰氨基三氟甲苯：乙酸酐＝1:1.3。

將所述2-(三氟甲基)乙酰苯胺溶解于氯代叔丁烷中，而后再加入無水三氯化鋁，于20-60℃下，反應(yīng)5-10小時，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。然后將反應(yīng)液傾入過量冰水中攪拌30min，靜置，分出有機(jī)相，有機(jī)相旋蒸分離，得到烷基化產(chǎn)物2-三氟甲苯-4-叔丁基乙酰苯胺(ⅲ)，含量95％，得率90％。旋蒸分離時可回收過量的氯代叔丁烷。其中，2-(三氟甲基)乙酰苯胺：氯代叔丁烷＝1:0.8～1.5，優(yōu)選1:1.35；2-(三氟甲基)乙酰苯胺：無水三氯化鋁＝1:0.65～1.0，優(yōu)選1:0.7。

將所述2-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺和65％硝酸，于20-40℃下，反應(yīng)3-7小時，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。然后料液冰水浴冷卻靜置分層，分出有機(jī)相，無機(jī)相用二氯甲烷萃取，萃取后所得有機(jī)相與靜置分層的有機(jī)相合并，旋蒸分離出二氯甲烷，得到2-三氟甲基-4-叔丁基-6-硝基 乙酰苯胺(ⅳ)，反應(yīng)選擇性82～86％，得率80～85％。其中，2-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺：硝酸＝1:1～2.5，優(yōu)選1:2.0。

所述2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺溶于1，2-二氯乙烷中，再加入無水三氯化鋁，于60-78℃，反應(yīng)4-9h，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。然后反應(yīng)液冰水浴冷卻，冷卻后傾入至過量水中，充分?jǐn)嚢瑁o置，靜置分出有機(jī)相至5％naoh中洗滌除酸。洗滌后旋蒸回收1,2-二氯乙烷，剩余料液再經(jīng)水蒸汽蒸餾得到淡黃色油狀產(chǎn)物2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺(ⅴ)，含量82.1％，得率84.3％。其中，2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺：1,2-二氯乙烷＝1:2～4，優(yōu)選1：3.0；2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺：無水三氯化鋁＝1:0.5～1.0，優(yōu)選1：0.65。

所述2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺及鈀碳，在封閉高壓釜中，用氫氣置換釜內(nèi)空氣，油浴加熱升溫至40～70℃，通入氫氣，維持釜內(nèi)壓力為0.5～1.0mpa，反應(yīng)2-5小時，至壓力無明顯下降，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)液用1,2-二氯乙烷溶解，水洗過濾，回收鈀碳待套用，濾液靜置分出有機(jī)相旋蒸得到無色至微黃色油狀產(chǎn)物2-三氟甲苯-6-氨基乙酰苯胺(ⅵ)含量81％，得率91％。其中，2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺與鈀碳重量比為1:0.02-0.08，優(yōu)選1:0.05。

塑料反應(yīng)器冷凍降溫至-10℃，加入氟化氫，2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺溶于有機(jī)溶劑中混勻，攪拌條件下將其滴至氟化氫中，-15-0℃進(jìn)行成鹽反應(yīng)滴加完畢后，攪拌15分鐘，加入亞硝酸鈉，于-20--5℃進(jìn)行重氮化反應(yīng)，重氮化后反應(yīng)釜加裝冷凍冷凝器，水浴加熱，緩慢升溫至30-55℃進(jìn)行重氮分解反應(yīng)，至無氮?dú)馕矚庖绯觯_(dá)到分解終點(diǎn)。分解結(jié)束后，分出上層有機(jī)相，經(jīng)水洗、中和、水蒸汽蒸餾、分層、脫溶劑得到無色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺(ⅶ)，含量81％，得率85％。其中，2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺：有機(jī)溶劑＝1:2～5，優(yōu)選1：2.0；2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺：氟化氫＝1:2～4，優(yōu)選1：3.0；2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺：亞硝酸鈉＝1:0.25～0.28，優(yōu)選1：0.26。

所述氟化氫為無水氟化氫；有機(jī)溶劑為甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯或乙苯。

所述2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺于堿液中水浴加熱至30-60℃保溫水解反應(yīng)3-6小時，反應(yīng)后降溫至0-5℃靜置分層，有機(jī)相減壓蒸餾得到微黃色油狀2-氟-6-三氟甲基苯胺(ⅷ)，含量80％，得率90％；其中，2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺與堿液重量比為1：1.5-2.0。

所述堿液為濃度為10-20％的氫氧化鈉。

5-10℃下向鹽酸中緩慢滴加所述2-氟-6-三氟甲基苯胺進(jìn)行成鹽反應(yīng)1-3小時，而后反應(yīng)液降溫至-5-0℃緩慢加入亞硝酸鈉進(jìn)行重氮 化反應(yīng)1-3小時，重氮化反應(yīng)后加入氯化亞銅-5-0℃，并在二氧化硫氣體存在下，磺?；磻?yīng)1-3小時，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)后反應(yīng)液用二氯乙烷萃取，靜置分出有機(jī)相，經(jīng)中和、水洗、脫溶劑得到黃色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯粗品，通過精餾得到含量98％的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯，得率80％；其中，2-氟-6-三氟甲基苯胺：鹽酸＝1：2～3，優(yōu)選1：2.5；2-氟-6-三氟甲基苯胺：亞硝酸鈉＝1：0.35～0.40，優(yōu)選1：0.38；2-氟-6-三氟甲基苯胺：二氧化硫＝1：0.4～0.8，優(yōu)選1：0.65；2-氟-6-三氟甲基苯胺：氯化亞銅＝1：0.02～0.08，優(yōu)選1：0.05；

本發(fā)明所具有優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明以廉價的鄰三氟甲基苯胺為起始原料，經(jīng)過?；?、烷基化、硝化、烷基轉(zhuǎn)移、還原、重氮化氟化、水解、磺酰化反應(yīng)合成五氟磺草胺關(guān)鍵中間體2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯。本發(fā)明避免了使用正丁基鋰的苛刻條件，各步反應(yīng)條件都比較溫和，生產(chǎn)成本低，各步轉(zhuǎn)化率較高，以簡單易操作的單元反應(yīng)，探索出合成2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的全新路線，成功避開了難以工業(yè)化生產(chǎn)的正丁基鋰，較適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

為了更加明確的表達(dá)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，文中采用以下具體實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明絕非僅限于這些例子。

實(shí)施例1

2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成方法，反應(yīng)式如下：

(1)化合物(ⅱ)的合成

100ml三口瓶，磁力攪拌，加入20g鄰氨基三氟甲苯與25.5g乙酸酐，恒溫油浴加熱，于80℃保溫反應(yīng)5h。hplc跟蹤，至反應(yīng)液內(nèi)無鄰氨基三氟甲苯存在即達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。減壓旋蒸分離出過量的乙酸酐12.0g，剩余料液加50ml水打漿，打漿后冰水浴冷卻過濾得到白色固體2-(三氟甲基)乙酰苯胺25.9g，反應(yīng)選擇性98％，得率95％。(2)化合物(ⅲ)的合成

100ml三口瓶，磁力攪拌，加入20g上述獲得的2-(三氟甲基)乙 酰苯胺，27g氯代叔丁烷，13.5g無水三氯化鋁，恒溫水浴加熱至30℃保溫反應(yīng)7h。hplc跟蹤，至無2-(三氟甲基)乙酰苯胺存在達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)液緩慢傾入200ml冰水中攪拌30min，靜置，分出有機(jī)相。旋蒸分離回收過量的氯代叔丁烷16g，得到烷基化產(chǎn)物2-三氟甲苯-4-叔丁基乙酰苯胺23.7g，hplc歸一含量95％，得率90％。

(3)化合物(ⅳ)的合成

100ml三口瓶，磁力攪拌，加入15g上述獲得的2-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺，27g65％硝酸，恒溫水浴加熱至30℃保溫反應(yīng)5h，hplc跟蹤，至無2-三氟甲苯-4-叔丁基乙酰苯胺存在達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)液冰水浴冷卻靜置分層，分出有機(jī)相。無機(jī)相用40ml二氯甲烷萃取，所得有機(jī)相與上述靜置分層所得有機(jī)相合并旋蒸分離出二氯甲烷，得到2-三氟甲基-4-叔丁基-6-硝基乙酰苯胺18g。反應(yīng)選擇性82～86％，得率80～85％。

(4)化合物(ⅴ)的合成

100ml三口瓶，磁力攪拌，加入21g上述獲得的2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺，63g1,2-二氯乙烷，13.2g無水三氯化鋁。加熱至78℃回流反應(yīng)6h，hplc跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，至無2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)液冰水浴冷卻，傾入至200ml水中，充分?jǐn)嚢瑁o置分出有機(jī)相至100ml5％naoh中洗滌除酸。分出有機(jī)相，旋蒸回收1,2-二氯乙烷50g，剩余料液水蒸汽蒸餾得到淡黃色油狀產(chǎn)物2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺14g，含量82.1％，得率84.3％。

(5)化合物(ⅵ)的合成

300ml不銹鋼高壓釜，加入80g上述獲得的2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺及催化劑鈀碳，封閉高壓釜，用氫氣置換釜內(nèi)空氣，油浴加熱升溫至50-55℃，通入氫氣，維持釜內(nèi)壓力為0.5mpa。反應(yīng)時間2-3小時。至壓力無明顯下降，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。啟釜，反應(yīng)液中加150g1,2-二氯乙烷進(jìn)行溶解，水洗過濾，回收鈀碳待套用。濾液分出水相，有機(jī)相旋蒸脫溶劑，回收1,2-二氯乙烷142g，得到無色至微黃色油狀產(chǎn)物2-三氟甲苯-6-氨基乙酰苯胺65g，含量81％，得率91％。

(6)化合物(ⅶ)的合成

500ml塑料反應(yīng)瓶，磁力攪拌，反應(yīng)器冷凍降溫至-10℃，加入150g氟化氫，攪拌下，將50g上述2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺溶于100g甲苯中，混合液緩慢滴加至氟化氫中，進(jìn)行成鹽反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在-10-0℃之間。滴加完畢后，攪拌15分鐘，開始加亞硝酸鈉，同樣控制反應(yīng)溫度在-10-0℃之間，進(jìn)行重氮化反應(yīng)。重氮化結(jié)束后，反應(yīng)釜加裝冷凍冷凝器，水浴加熱，緩慢升溫至30-55℃進(jìn)行分解反應(yīng)，至無氮?dú)馕矚庖绯鲞_(dá)到分解終點(diǎn)。分解結(jié)束后，分出上層有機(jī)相， 經(jīng)水洗、氨水中和、水蒸汽蒸餾、分層、脫溶劑甲苯得到無色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺43.0g，含量81％，得率85％。

(7)化合物(ⅷ)的合成

250ml四口瓶，磁力攪拌，加入50g上述獲得的2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺和90g10％氫氧化鈉溶液。水浴加熱至40℃保溫反應(yīng)4小時，反應(yīng)結(jié)束后降溫至0-5℃靜置分層，分出有機(jī)相減壓蒸餾得到微黃色油狀2-氟-6-三氟甲基苯胺36.9g，含量80％，得率90％。

(8)化合物(ⅸ)的合成

250ml四口瓶，磁力攪拌，加入120g35％鹽酸，冰水浴冷凍，于5-10℃下將其緩慢滴加上述獲得的2-氟-6-三氟甲基苯胺，使其成鹽，約40分鐘。成鹽結(jié)束后反應(yīng)液降溫至0℃以下緩慢加入18.5g亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化反應(yīng)，約1小時。重氮化結(jié)束后，加入4g氯化亞銅，緩慢通入二氧化硫氣體，累計(jì)通入約31.5g達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。加100g二氯乙烷萃取，靜置分出有機(jī)相，經(jīng)氨水中和、水洗、脫溶劑二氯乙烷得到黃色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯粗品60.1g，含量78％。通過精餾得到含量98％的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯，得率80％。

實(shí)施例2

工業(yè)化2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯的合成方法：

10l反應(yīng)釜，加入2kg鄰氨基三氟甲苯與2.55kg乙酸酐，于80℃保溫反應(yīng)5h。hplc跟蹤，至反應(yīng)液內(nèi)無鄰氨基三氟甲苯存在即達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。減壓蒸餾分離出過量的乙酸酐1.2kg，剩余料加5l水打漿，冰水浴冷卻過濾得到白色固體2-(三氟甲基)乙酰苯胺2.59kg，反應(yīng)選擇性98％，得率95％。

10l反應(yīng)釜，加入2.0kg2-(三氟甲基)乙酰苯胺，2.7kg氯代叔丁烷，1.35kg無水三氯化鋁，恒溫水浴加熱，30℃保溫反應(yīng)7h。hplc跟蹤，至無2-(三氟甲基)乙酰苯胺存在達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)液緩慢傾入20ll冰水中攪拌30min，靜置，分出有機(jī)相。蒸餾分離回收過量的氯代叔丁烷1.6kg，得到烷基化產(chǎn)物2-三氟甲苯-4-叔丁基乙酰苯胺2.37kg，hplc歸一含量95％，得率90％。

10l反應(yīng)釜，加入1.5kg2-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺，2.7kg65％硝酸，30℃保溫反應(yīng)5h，hplc跟蹤，至無2-三氟甲苯-4-叔丁基乙酰苯胺存在達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。料液冷卻靜置分層，分出有機(jī)相。無機(jī)相用4l二氯甲烷萃取，有機(jī)相合蒸餾分離出二氯甲烷，得到2-三氟甲基-4-叔丁基-6-硝基乙酰苯胺1.8kg。反應(yīng)選擇性82-86％，得率80-85％。

10l反應(yīng)釜，加入2.1kg2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺，6.3kg1,2-二氯乙烷，1.32kg無水三氯化鋁。加熱至78℃回流反應(yīng)6h，hplc跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，至無2-硝基-6-三氟甲基-4-叔丁基乙酰苯胺達(dá) 到反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)液冰水浴冷卻，傾入至20l水中，充分?jǐn)嚢?，靜置分出有機(jī)相至10l5％naoh中洗滌除酸。分出有機(jī)相，旋蒸回收1,2-二氯乙烷5kg，剩余料液水蒸汽蒸餾得到淡黃色油狀產(chǎn)物2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺1.4kg，含量82.1％，得率84.3％。

5l高壓釜，加入1.3kg2-硝基-6-三氟甲基乙酰苯胺及鈀碳，封閉高壓釜，用氫氣置換釜內(nèi)空氣，油浴加熱升溫至50-55℃，通入氫氣，維持釜內(nèi)壓力為0.5mpa。反應(yīng)時間2-3小時。至壓力無明顯下降，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。啟釜，反應(yīng)液加2.45kg1,2-二氯乙烷溶解，水洗過濾，回收鈀碳待套用。濾液分出水相，有機(jī)相蒸餾分離溶劑，回收1,2-二氯乙烷2.31kg，得到無色至微黃色油狀產(chǎn)物2-三氟甲苯-6-氨基乙酰苯胺1060g，含量81％，得率91％。

5l碳鋼反應(yīng)釜，冷凍降溫至-10℃，加入1.5kg氟化氫，0.5kg2-氨基-6-三氟甲基乙酰苯胺溶于1.0kg甲苯中，攪拌下，緩慢滴加至氟化氫中，進(jìn)行成鹽反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在-10-0℃之間。滴加完畢后，攪拌25分鐘，開始加亞硝酸鈉，同樣控制反應(yīng)溫度在-10-0℃之間，進(jìn)行重氮化反應(yīng)。重氮化結(jié)束后，反應(yīng)釜加裝冷凍冷凝器，水浴加熱，緩慢升溫至30-55℃進(jìn)行分解反應(yīng)，至無氮?dú)馕矚庖绯鲞_(dá)到分解終點(diǎn)。分解結(jié)束后，分出上層有機(jī)相，經(jīng)水洗、中和、水蒸汽蒸餾、分層、脫溶劑得到無色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺4.34kg，含量81.3％，得率85.4％。

5l反應(yīng)釜，加入10kg2-氟-6-三氟甲基乙酰苯胺和90kg10％氫氧化鈉溶液。水浴加熱至40℃保溫反應(yīng)4小時，反應(yīng)結(jié)束后降溫至0-5℃靜置分層，分出有機(jī)相減壓蒸餾得到微黃色油狀2-氟-6-三氟甲基苯胺37.0kg，含量80.2％，得率90.0％。

5l反應(yīng)釜，加入2.4kg35％鹽酸，冰水浴冷凍。5-10℃緩慢滴加2-氟-6-三氟甲基苯胺成鹽。成鹽結(jié)束后反應(yīng)液降溫至0℃以下緩慢加入0.37kg亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化反應(yīng)。重氮化結(jié)束后，加入80g氯化亞銅，緩慢通入二氧化硫氣體，累計(jì)通入約0.63kg達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。加2.0kg二氯乙烷萃取，靜置分出有機(jī)相，經(jīng)中和、水洗、脫溶劑得到黃色油狀產(chǎn)物2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯粗1.205kg，含量78％。通過精餾得到含量98％的2-氟-6-三氟甲基苯磺酰氯，得率80％。